総 説
受付：2013 年 1 月 16 日， 受理：2013 年 2 月 12 日
前
十
字
靱
帯
損
傷
の
臨
床
加 藤 有 紀
日本大学医学部整形外科学系整形外科学分野
Clinical Management of Anterior Cruciate Ligament Injury
Yuki K
ATODepartment of Orthopedics Surgery, Nihon University School of Medicine
Anterior cruciate ligament (ACL) injury is one of the most common ligament injuries of the knee joint, especially in athletes. ACL reconstruction has been widely performed for many years. There have been many innovations of surgical instruments and improvements in surgical techniques, such as the single-incision endoscopic transtibial approach. Re-cently, many surgeons have focused on anatomic double-bundle ACL reconstruction. Anatomical graft position is one of the most important issues in ACL reconstruction, and it does not matter whether single- or double-bundle ACL recon-struction is performed. As clinicians we recommend anatomical ACL reconrecon-struction for both athletes and non-athletes as a way of reducing the risk of knee osteoarthritis for ACL injured patients.
Key words: Anterior cruciate ligament, anatomic, single-bundle, double-bundle, reconstruction
前十字靱帯，解剖学的，一重束，二重束，再建術
(J. Nihon Univ. Med. Ass., 2013; 72 (2): 81–85)
は じ め に
日常診療においてスポーツ外傷や交通事故などにより 靱帯を損傷しスポーツ整形外科外来を受診される患者数 は増加している傾向にある．靱帯損傷に対する手術療法 の進歩により適切な処置を行うことの重要性が一般開業 医のみならず，接骨院やスポーツトレーナーなどの現場 でサポートされている方々に認知されてきている結果と 考える． 膝関節は4
つの主要な靱帯によって制動されている． 膝関節の前後方向を制動する前十字靱帯(anterior
cruci-ate ligament; ACL)
と後十字靱帯(posterior cruciate
liga-ment; PCL)
，そして膝関節の側方動揺性を制動する内側々副靱帯
(medial collateral ligament; MCL)
と外側々副靱帯
(lateral collateral ligament; LCL)
である．これらの 靱帯に加え，大腿四頭筋の収縮により膝関節をさらに安 定化させている．ACL
は脛骨の中央および前内側から大 腿骨外顆内面に付着しており，脛骨の前方動揺性や前内 側への回旋不安定性に対しストッパーとなっている．ACL
損傷を放置してのスポーツ活動継続は，脛骨前方亜 脱臼などの機能不全のためにスポーツ活動制限を余儀な くされる．また，ACL
不全を放置し，スポーツ活動中に 脛骨亜脱臼，所謂，膝くずれ(giving way)
を繰り返すこ とにより機能不全はさらに悪化していく．そのため，膝 靱帯損傷の中でもACL
損傷は，手術療法を選択するこ との多い靱帯損傷である．I. 受 傷
スポーツでのジャンプ着地時やストップ，カット， ターンなどのピボット動作でバランスをくずし膝ACL
を断裂することが多い．損傷形態としてはタックルなど の大きな外力を受けて受傷するような「接触型」と，ジャ ンプ着地動作で瞬間的に下肢のコントロールが破綻して 受傷するような「非接触型」に分けられる．頻度として は非接触型が多く，軽微な外力で受傷することが多いた め，患者本人も靱帯損傷であることに気づいていない場 合もあり，正しい診断・治療が行われないままとなって いる例もある． 単独ACL
損傷よりもMCL
損傷や半月損傷を伴う複合損傷が多い．
1950
年にO’Donoghue
は“unhappy triad”
として
MCL
損傷，半月板損傷，ACL
断裂をあげ， スポーツ外傷膝の約2 5 %
に見られると報告した1 )．O’Donoghue
の報告では，合併半月は内側半月板損傷と なっているが，1991
年にShelbourne
らはACL
およびMCL
損傷合併52
膝の関節鏡所見で80%
に外側半月板 損傷，29%
に内側半月板損傷を認め，内側半月板単独損 傷はなかったと報告している2)．II. 症 状
急性期(
受傷後3
週くらいまで)
と慢性期(
受傷後3
カ 月以降)
で症状に差がある． 受傷時，断裂音であるpop sound
を感じることが多い． 受傷時は膝くずれとともに転倒したり，膝を抱えてうずくまったりする．しばらくすると立てるようになるが膝 が不安定な状態が残存する．受傷後まもなく関節内に大
量の出血を生じる．外来では膝蓋跳動
(ballottement of
patella, patella tapping)
が陽性で，30
∼50 ml
の関節内血症となっている．
MCL
や半月板の合併損傷がある場合， 膝関節の疼痛や可動域制限はより強いものとなる(Fig.
1)
．しかし，これらの症状も1
∼3
ヶ月の間に軽快し日常 生活可能な状態となる． 慢性期では日常生活に問題ないレベルに回復している が，スポーツ時などに膝くずれを生じるようになる．人 によってはそのままスポーツ復帰していることもある が，膝の不安定感を自覚したり，膝くずれを怖がってパ フォーマンスが低下したりする．ACL
以外の合併損傷が ない症例でも，ACL
不全を放置したままであると，平均28
カ月で半月板や軟骨損傷などの膝関節の二次的損傷が 起こると報告されている3)．将来的に，ACL
不全膝では 関節症性変化が早期に出現することとなる(Fig. 2)
．III.
リスクファクター
一般に男子よりも女子でACL
損傷を起こしやすいと言 われている．男子に比較し筋力が弱いためや女性ホルモ ンによる影響などが考えられている4)．解剖学的に顆間 窩(
大腿骨内顆と外顆の間)
の狭い例でも損傷しやすいと の報告もある．Hoteya
らは健常例，片側ACL
断裂例と両膝
ACL
断裂例の顆間窩の大きさ(notch width index;
NWI)
を比較し，両膝受傷例で有意に顆間窩が狭かった と報告している5)．近年のsystematic review
では高いレ ベルへ復帰した群のみが両側受傷との関連があったと報 告している6)．他にも様々な要因があり，これらの要因 が関与しているか否かは未だ議論の余地があるが，考え られるリスクファクターを有するハイレベルのアスリー トに関しては積極的な予防的リハビリテーションプログ ラムの実施が必要である7)．IV. 治 療 方 針
教科書的には“
競技レベルのスポーツ選手には新鮮 例，陳旧例を問わず手術を勧めることが多く，活動性の 低い患者や中高齢者には保存的加療が行われる”
と書か れている場合が多い．しかし，近年のACL
再建術の治療 成績の向上や，ACL
不全膝では変形性膝関節症の早期発 症の原因となることなどから積極的に手術治療が勧めら れる．つまり，競技レベルや年齢に関係なく，ACL
不全 症状を認める患者には手術適応があると考えられるよう になっている．賛否両論あるが，O
脚変形を伴うACL
不全膝に対し高位脛骨骨切り術とACL
再建を同時に行い 良好な成績が報告されている8)． 手術を望まない症例や骨端線閉鎖前の若年者などには 装具療法や筋力強化などの保存療法を行うこともある9)． その場合も残存する膝不安定性に伴う合併損傷の可能性 についての説明が必要である．V. 手 術 方 法
一般に広く行われているACL
再建法としては，ACL
Fig. 2 Osteoarthritic change over 10 years after first ACL injury. (a) ACL remnant has disappeared. (b) Spur formation (arrows show) makes narrow intercondylar notch. (c) Exposed subchonral bone (arrows show) in the medial compartment of the knee joint.
Fig. 1 MRI sagittal view shows joint effusion and anterior cruci-ate ligament rupture.
グラフトとしてハムストリングや骨付き膝蓋腱を用いた 一重束再建である．これまでは経脛骨的に大腿骨側の骨 孔を作成する方法が一般的であった10)．再断裂を防止す るため，膝のどの角度においてもグラフトへの緊張が変 化しない
isometric point
が主流となっていたが，近年で はより解剖学的な骨孔位置に注目が集まっている．正常ACL
は本来isometric
な線維はほとんどなく，膝伸展に従い緊張する
over the top pattern
であり，isometric point
を目指すことが非解剖学的再建の一因となっていること が示されている11)．大腿骨側の
isometric point
は顆間窩 の天井(intercondylar notch)
の高い位置になっており，膝 関節伸展で再建靱帯が顆間窩天井部にぶつかり(notch
impingement)
，再断裂の原因となっていることが判明し た．そのため，顆間窩形成術(notchplasty)
を行ったり， 脛骨骨孔をより後方に作成しnotch impingement
を防ぐ ようにするなどますます非解剖学的な再建となってしま っていた．ACL
の付着は円形ではなく楕円形を呈しており，一重 束では正常ACL
を模倣できない．また，機能的にヒトの正常
ACL
は前内側線維束(anteromedial bundle; AMB)
と後外側線維束
(posterolateral bundle; PLB)
に分けられる と言われている12)．そのため，ACL
付着の多くをグラフ トでカバーできるよう2
つの骨孔をACL
付着部内に作成 する解剖学的二重束ACL
再建が行われるようになってき た．解剖学的二重束再建術の利点としてはより正常ACL
に近い走行を再現できるため，notch impingement
が起こ りにくく，顆間窩形成術も必要としなくなった13)．ま た，生体力学的研究によりかつての古典的な骨孔位置に 比べ解剖学的骨孔位置では制動性(
とくに回旋制動性)
も 増していることが証明された14, 15)．Morimoto
らは脛骨 大腿関節の荷重面積および圧を一重束と二重束の両者で 比較し，解剖学的二重束ACL
再建術が正常膝に近く，関 節症性変化の予防が期待できると報告している16)．当科 でも洞口らを中心に解剖学的二重束ACL
再建術をいち早 く導入し良好な治療成績を報告している17, 18)(Fig. 3)
． しかし，解剖学的二重束ACL
再建術は誰もが行ってよい術式ではない．
“Double bundle or Double trouble?”
と警鐘を鳴らすコメントもあり19)，熟練した技術を要する． 解剖学的二重束
ACL
再建術と言っても実際は解剖学的に 正しい位置に骨孔を作成するのは容易ではなく，不良な 骨孔位置は制動不良や再断裂の原因となり得る(Fig. 4)
． またACL
再建自体が特殊な手術であり一重束であれば誰 が行ってもよいというものではないが，正しく手術が行 えれば一重束と二重束の再建方法の間に臨床成績に有意 差を認めないとの報告もあり20, 21)，術式の選択は慎重に 行うべきである． 特殊な手術として成長期のACL
損傷患者などに対して 大腿骨側に骨孔を作成せず，顆間窩から後方へグラフトを誘導し固定する術式，所謂
over the top route
法がある．これは
1970
年代にMacIntosh
法として世界に広まったものである．その後
1981
年に守屋はover the top
部分に骨Fig. 3 Anatomical double-bundle anterior cruciate ligament re-construction. (a) ACL remnant. (b) Removal of ACL remnant on the femoral footprint. (c) Two guide pins are inserted into each femoral footprint of antero-medial and posterolateral bundles. (d) Two guide pins are inserted into each tibial footprint of antero-medial and posterolateral bundles. (e) Antero-medial and postero-lateral bundles are inserted through each of tibial and femoral bone tunnels. (f) Checking graft tension using a probe.
Fig. 4 3D-CT scan. (a) Anatomic double-bundle ACL reconstruc-tion. (b) Non-anatomic double-bundle ACL reconstrucreconstruc-tion.
孔を作成して腸脛靭帯を関節外から誘導し脛骨側で固定 する術式へ変更した．当院でも斎藤らを中心にこの手術 方法で数多くのスポーツ選手が復帰を果たしたが22∼24)， 解剖学的再建でないことや移植材の力学的強度が低いこ となどからこの術式も徐々に行われる場面は少なくなっ ている．力学的強度を補うため人工靭帯で補強する術式 も行ったが，組織学的には自家組織に比べ不良であっ た25)．しかし，生体力学研究では解剖学的再建術と比較 しても遜色がないことも示されており26)，現在でも
ACL
再建における重要なオプションの1
つと考えている． さらに特殊な術式として解剖学的3
重束ACL
再建術 が報告されている27)．他の動物モデルではACL
は3
重 束であることが多く，AMB, PLB
に加え，中間線維束(intermediate bundle; IMB)
があり，各線維束の生体力学的役割が報告されている28, 29)．ヒトにおいても
ACL
を3
つの線維束に分け，それぞれの生体力学的役割を調査 し，機能的に3
線維束に分けられることを報告した30)． しかし，現在のところ解剖学的3
重束ACL
再建術の必 要性は強くなく，技術的な問題などもあり普及していな い．VI. 術 後 経 過
当院では術直後より膝軽度屈曲位でギプスシーネ固定 とする．膝硬性装具は原則的に術後4
∼5
日から装着す る．術後4
週までは10°
から20°
の膝伸展ブロックを付 けているが，過伸展が防止できさえすればよいと考えて いる．術後3
∼4
週で全荷重歩行を許可する．術後6
週 ごろにはグラフトと骨孔内との固着が完成すると考え， 下肢筋力が改善していれば装具をoff
とし術後2
∼3
カ 月よりジョギングなどを許可する．原則的に術後9
カ月 でのスポーツ復帰としている．他施設よりも遅めのスケ ジュールであるかもしれないが，再建靭帯の成熟を考え るとまだまだ早いと考えている．術後半年で復帰した症 例もあるが，十分な筋力が回復していることが復帰の条 件である．“
うちの施設は早く復帰できる”
などという言 葉に惑わされてはいけない．今のところ靭帯の成熟を劇 的に早める魔法は存在しない．一時期，accelerated
reha-bilitation
31)がもてはやされたこともあったが，早すぎる 復帰はそれに伴う骨孔拡大や膝不安定性の増大が懸念さ れるため，勧められない． 術後1
年以上が経過したところで原則的に内固定抜去 と関節鏡による再鏡視(2
ndlook)
をしている．再建靭帯 はボリュームが増し，滑膜性被覆や血管の侵入を認め， 靭帯の良好な緊張が保たれていることを確認する(Fig.
5)
．最 後 に
スポーツ選手や学生にとって受傷後，手術，リハビリ テーションを経て復帰までの1
年弱の道のりはとても長 く感じる．外来で悲しみに涙を流す場面にしばしば遭遇 する．復帰までの期間，如何に熱意をもって我々がサ ポートするかが大切であると考えている． 文 献1) O’Donoghue DH. Surgical treatment of fresh injuries to the major ligaments of the knee. The Journal of bone and joint sur-gery 1950; 32: 721–738.
2) Shelbourne KD, Nitz PA. The O’Donoghue triad revisited. Combined knee injuries involving anterior cruciate and medial collateral ligament tears. The American journal of sports medi-cine 1991; 19: 474–477.
3) Finsterbush A, Frankl U, Matan Y, Mann G. Secondary dam-age to the knee after isolated injury of the anterior cruciate liga-ment. The American journal of sports medicine 1990; 18: 475– 479.
4) Micheli LJ, Metzl JD, Di Canzio J, Zurakowski D. Anterior cruciate ligament reconstructive surgery in adolescent soccer and basketball players. Clin J Sport Med 1999; 9: 138–141. 5) Hoteya K, Kato Y, Motojima S, Ingham SJ, Horaguchi T, Saito
A, et al. Association between intercondylar notch narrowing and bilateral anterior cruciate ligament injuries in athletes. Ar-chives of orthopaedic and trauma surgery 2011; 131: 371–376. Fig. 5 Second look 1 year after anatomic double-bundle ACL reconstruction. (a) Arthroscopic view just after ACL
reconstruction. (b) Arthroscopic view over 1 year after ACL reconstruction shows increased graft volume and excellent synovial covering.
6) Swärd P, Kostogiannis I, Roos H. Risk factors for a contralat-eral anterior cruciate ligament injury. Knee Surg Sports Trau-matol Arthrosc 2010; 18: 277–291.
7)久保村達也，斎藤明義．【整形外科医に必要なスポーツ医
学の知識】回復期リハビリテーションとトレーニング
ACL 再建術後の早期リハビリテーション Open Kinetic
Chain 法と Closed Kinetic Chain 法．整形・災害外科， 2005; 48: 605–609.
8)後藤文聖，洞口 敬，岡野達正，加藤有紀，森本祐介，
久保村達也，他．膝前十字靱帯再建術と Opening Wedge High Tibial Osteotomy を同時に施行した 1 例．JOSKAS 2010; 35: 550–555.
9)布袋屋浩，斎藤明義．新鮮膝 ACL 損傷に対する保存療法
と一次修復術の MRI による評価．日大医学雑誌，2002; 61: 387–389.
10) Williams RJ, 3rd, Hyman J, Petrigliano F, Rozental T, Wickiewicz TL. Anterior cruciate ligament reconstruction with a four-strand hamstring tendon autograft. Surgical technique. The Journal of bone and joint surgery 2005; 87 Suppl 1: 51–66. 11) Wang JH, Kato Y, Ingham SJ, Maeyama A, Linde-Rosen M, Smolinski P, et al. Measurement of the end-to-end distances between the femoral and tibial insertion sites of the anterior cruciate ligament during knee flexion and with rotational torque. Arthroscopy 2012; 28: 1524–1532.
12) Zantop T, Herbort M, Raschke MJ, Fu FH, Petersen W. The role of the anteromedial and posterolateral bundles of the ante-rior cruciate ligament in anteante-rior tibial translation and internal rotation. The American journal of sports medicine 2007; 35: 223–227.
13) Iriuchishima T, Tajima G, Ingham SJ, Shen W, Smolinski P, Fu FH. Impingement pressure in the anatomical and nonanatom-ical anterior cruciate ligament reconstruction: a cadaver study. The American journal of sports medicine 2010; 38: 1611–1617. 14) Kato Y, Ingham SJ, Kramer S, Smolinski P, Saito A, Fu FH. Effect of tunnel position for anatomic single-bundle ACL re-construction on knee biomechanics in a porcine model. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 2010; 18: 2–10.
15) Kato Y, Maeyama A, Lertwanich P, Wang JH, Ingham SJ, Kramer S, et al. Biomechanical comparison of different graft positions for single-bundle anterior cruciate ligament recon-struction. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 2012. 16) Morimoto Y, Ferretti M, Ekdahl M, Smolinski P, Fu FH.
Tibiofemoral joint contact area and pressure after single- and double-bundle anterior cruciate ligament reconstruction. Arthroscopy 2009; 25: 62–69. 17)洞口 敬，加藤敦夫，加藤有紀，元島清香，根岸慎一， 岡野達正，他．術中肢位で撮像したヘリカル CT による 解剖学的 2 重束前十字靱帯再建術における大腿骨骨孔位 置の計測．関節鏡，2007; 32: 123–129. 18)洞口 敬，加藤敦夫，元島清香，根岸慎一，加藤有紀， 岡野達正，他．解剖学的 2 重束 ACL 再建術の成績 シン グルルート法との比較．関節鏡，2006; 31: 135–140. 19) Harner CD, Poehling GG. Double bundle or double trouble?
Arthroscopy 2004; 20: 1013–1014.
20) Hofbauer M, Valentin P, Kdolsky R, Ostermann RC, Graf A, Figl M, et al. Rotational and translational laxity after computer-navigated single- and double-bundle anterior cruciate ligament reconstruction. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 2008; 18: 1201–1207.
21) Siebold R, Dehler C, Ellert T. Prospective randomized com-parison of double-bundle versus single-bundle anterior cruciate ligament reconstruction. Arthroscopy 2008; 24: 137–145.
22)斎藤明義，金沢伸彦，Anthony Schepsis A．膝前十字靱帯
再建術 腸頸靱帯．OS NOW 1 号，1991; 122–133.
23)斎藤明義，金沢伸彦，大城 博．膝靱帯損傷のスポーツ
復帰 composite graft (腸脛靱帯 + LAD) による前十字靱帯 再建後のスポーツ復帰について．臨床スポーツ医学， 1992; 9: 265–270. 24)斎藤明義，大城 博，金沢伸彦．スポーツ選手の陳旧性 前十字靱帯損傷の治療 腸脛靱帯 + LAD を用いて．日本 整形外科スポーツ医学会雑誌，1990; 9: 205–208. 25)相原利男，斎藤明義，田中 潔．家兎膝前十字靱帯再建 モデルの検討 自家大腿筋膜単独，自家大腿筋膜 + Tuto-plast Fascia lata，自家大腿筋膜+Leeds-Keio人工靱帯の比 較．東日本整形災害外科学会雑誌，1999; 11: 511–524. 26) Lertwanich P, Kato Y, Martins CA, Maeyama A, Ingham SJ,
Kramer S, et al. A biomechanical comparison of 2 femoral fixa-tion techniques for anterior cruciate ligament reconstrucfixa-tion in skeletally immature patients: over-the-top fixation versus transphyseal technique. Arthroscopy 2011; 27: 672–680. 27) Shino K, Nakata K, Nakamura N, Mae T, Ohtsubo H, Iwahashi
T, et al. Anatomic Anterior Cruciate Ligament Reconstruction Using Two Double-Looped Hamstring Tendon Grafts via Twin Femoral and Triple Tibial Tunnels. Oper Tech Orthop 2005; 15: 130–134.
28) Kato Y, Ingham SJ, Linde-Rosen M, Smolinski P, Horaguchi T, Fu FH. Biomechanics of the porcine triple bundle anterior cruciate ligament. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 2010; 18: 20–25.
29) Tischer T, Ronga M, Tsai A, Ingham SJ, Ekdahl M, Smolinski P, et al. Biomechanics of the goat three bundle anterior cruciate ligament. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 2009; 17: 935– 940.
30) Kato Y, Ingham SJ, Maeyama A, Lertwanich P, Wang JH, Mifune Y, et al. Biomechanics of the human triple-bundle ante-rior cruciate ligament. Arthroscopy 2012; 28: 247–254. 31) Shelbourne KD, Nitz P. Accelerated rehabilitation after
ante-rior cruciate ligament reconstruction. The American journal of sports medicine 1990; 18: 292–299.
